南京市北部郊外における粒子状アミン（PM）の特性、季節変動、発生源の分布

[Characterization, Seasonal Variation, and Source Apportionments of Particulate Amines (PM) in Northern Suburb of Nanjing].

• Xu-Jie Li
• Xiao-Wen Shi
• Yan Ma
• Jun Zheng

抄録

2017年12月から2018年11月にかけて、南京市北部郊外のサイトでPMサンプルを採取した。5種類のアミン、主要水溶性イオン、有機炭素、元素炭素の濃度を測定した。測定した5つのアミンは、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、アニリンであった。総アミン濃度の年平均は(54.2±29.2)ng-mであった。このうち、ジメチルアミンが最も多く[年平均：(20.2±13.7) ng-m]、次いでメチルアミン[年平均：(13.1±6.3) ng-m]であった。3）ng-m]、トリメチルアミン[年平均：（8.6±4.1）ng-m]、エチルアミン[年平均：（6.3±4.1）ng-m]、アニリン[年平均：（5.9±3.9）ng-m]の順であった。全アミン濃度は、夏＞秋＞春＞冬の季節変動を示した。また、汚染日の方が清浄日よりもアミン濃度が高いことがわかった。これは、エアロゾルの酸性度がアミンの微粒子相への分配を促進していることが影響していると考えられる。また、夏季のアミン濃度が他の季節に比べて高いのは、エアゾールの酸性度が主な原因であると考えられます。新しい粒子形成イベントでは、アミン濃度が大幅に上昇した。アミンの潜在的な発生源を特定するために正マトリックス因数分解(PMF)を用いて、産業排出、農業排出、バイオマス燃焼、自動車排出、二次生成、粉塵の6つの発生源を特定した。メチルアミンとエチルアミンは主に二次生成物と自動車排出物から発生している。ジメチルアミンとトリメチルアミンは主にバイオマス燃焼、二次形成、自動車排出物から発生しており、アニリンは主に工業排出物とバイオマス燃焼から発生していた。アミン類の発生源に関しては、季節的に有意な差が観察された。春と秋には、道路塵源が比較的高い割合を占めている。夏季には、二次的な発生源がアミンの主な発生源となっている。しかし、アミンの日内変動は明らかではなく、二次発生源、自動車排ガス、バイオマス燃焼が3大影響要因となっている。

PM samples were collected from December 2017 to November 2018 at a northern suburb site of Nanjing. The concentrations of five amines, major water-soluble ions, organic carbon, and elemental carbon were determined. The five amines measured were methylamine, ethylamine, dimethylamine, trimethylamine, and aniline. The annual average of the total amine concentration was (54.2±29.2) ng·m. Among these, dimethylamine was the most abundant[annual average:(20.2±13.7) ng·m], followed by methylamine[annual average:(13.1±6.3) ng·m], trimethylamine[annual average:(8.6±4.1) ng·m], ethylamine[annual average:(6.3±4.1) ng·m], and aniline[annual average:(5.9±3.9) ng·m]. The total amine concentration showed explicit seasonal variations:summer > autumn > spring > winter. The amine concentration on polluted days was higher than that on clean days. This may be influenced by aerosol acidity, promoting the partitioning of gaseous amine into the particulate phase. Aerosol acidity was also the major reason for the higher concentration of amine observed in summer than in other seasons. During new particle formation events, the concentrations of amines increased substantially. Positive matrix factorization (PMF) was utilized to identify the potential sources of amines, identifying six sources:industrial emission, agriculture emission, biomass burning, automobile emission, secondary formation, and dust. Methylamine and ethylamine mainly originated from secondary formation and automobile emissions. Dimethylamine and trimethylamine mainly originated from biomass burning, secondary formation, and automobile emissions; Aniline mainly originated from industrial emissions and biomass burning. A significant seasonal difference is observed with respect to the sources of amines. In spring and autumn, road dust sources account for a relatively high proportion. In summer, secondary sources are the main sources of amines. However, the diurnal variations of amine are not evident, and the secondary source, motor vehicle emission, and biomass combustion are the three main influencing factors.